РАЗВИТИЕ МЕТОДОВ И ТЕХНОЛОГИЙ ПРЕЦИЗИОННОГО ГИБРИДНОГО ПОСЛОЙНОГО ЛАЗЕРНОГО ФОРМООБРАЗОВАНИЯ

Целью работ 2021 года по блоку 1 плана работ являлось исследование методов нанесения и лазерной термо- и фото модификации различных жидких и пастообразных материалов на основе ультрадисперсных нанокомпозиций металлов и керамик, предназначенных для аддитивного формообразования. Для решения этой задачи и получения минимально возможного размера формируемых проводящих микроструктур на различных подложках разработаны аппаратно-программные средства управления и контроля диспенсерными головками различной конструкции, специальные алгоритмы и программные средства управления гибридным 3D принтером, разработанным лабораторией в 2020 году. Проведено исследование характеристик тонких слоев проводящих чернил, разработанных в ИХТТМ СО РАН, содержащих нанометровые частицы серебра, показано, что лазерное спекание чернил с серебряными наночастицами лазерным источником излучения с длиной волны 1.06 мкм является перспективным методом изготовления проводящих 3D-объектов на различных подложках, в том числе на гибких полимерных. Исследован состав пасты на основе наноразмерного оксида никеля (NiO) для струйной 3D-печати. Проведены эксперименты по подбору оптимальных температурных режимов постобработки напечатанных образцов. Второй задачей по блоку 1 являлась разработка гибридных лазерных технологий изготовления микропористых изделий с заданной формой поверхности, прочностью, теплопроводностью и пористостью, меняющейся по объёму изделия. Проведены исследования теплообмена критических тепловых потоков и динамики парообразования при кипении жидкого азота при давлениях 0,1 и 0,018 МПа в условиях стационарного тепловыделения. Испытательные обьекты представляли собой гладкую медную пластину и пластину с капиллярно-пористым покрытием, нанесённым методом аддитивной печати с расчетной пористостью и модулируемой по высоте синусоидальной формой, с шагом по XY 2 мм, максимальной высотой 0.4 мм. Испытания покрытия из порошка меди с частицами размером 20-50 мкм показали значительное, до 6 раз, усиление теплоотдачи. Проведены исследования режимов лазерного синтеза трехмерных изделий методом послойного спекания порошка гидроксиапатита. Показано, что быстрый нагрев гидроксиапатита лазерным излучением мощностью 4 вт с размером пятна 200 мкм и скоростью движения 0.1м/с позволяет, при определенных условиях, обеспечить его конгруэнтное плавление с образованием перекристаллизованного монослоя окси- гидроксиапатита. . В рамках Блока 2 ( тематическая группа 07-1) с помощью точной гравиметрической аппаратуры зарегистрированы техногенные эффекты, связанные с эксплуатацией крупных водохранилищ и месторождений полезных ископаемых в Сибири. В результате анализа получены скорости движений земной коры в зонах эксплуатации крупных техногенных объектов в отдельные эпохи измерений. Исследование возможности создания элементов конструкции, управляющей микромеханики и электроники абсолютных баллистических лазерных гравиметров методом гибридного послойного лазерного формообразования.